JP2008168667A - 車両用シート装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シートバックの回動時に、着座者がより快適な着座姿勢をとることができる車両用シート装置を得る。
【解決手段】シートクッション１４には第一回動軸２８が、シートバック１６には第二回動軸３０が設けられ、これらが、第二ロアアーム３２によって連結されている。シートクッション１４は、第一回動軸２８よりも後方の位置でシートクッション前部１４Ｆとシートクッション後部１４Ｒとに分割されている。リクライニング時等には、シートバック１６は第一回動軸２８を中心とした回動を行うので、着座者９０とシートバック１６との相対移動を抑制でき、着座者９０は快適な着座姿勢をとることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用シート装置に関する。

車両に備えられるシート（車両用シート）として、たとえば特許文献１には、シートクッションを、着座者の骨盤に対応する部位で分割してペルビスサポート部とし、調整機構によってペルビスサポート部をシートクッションよりも上面に突出させるようにした車両用シートが記載されている。また、特許文献２には、シートバックの下側部の一部を骨盤サポート部とし、リクライニング動作時にサポート部の下端部が下降しながらシート前方に膨出される車両用シートが記載されている。

ところが、このような車両用シート装置では、シートバックのリクライニング角度が増すにつれて、着座者に対するシートバックの相対位置にズレが生じる。このため、リクライニング時に、着座者がより快適な着座姿勢をとることができる車両用シート装置が求められる。
特開２００５−５２４３３号公報 特開平７−２５７２４２号公報

本発明は上記事実を考慮し、シートバックの回動時に、着座者がより快適な着座姿勢をとることができる車両用シート装置を得ることを課題とする。

請求項１に記載の発明では、着座者の下半身の少なくとも一部を支持可能なシートクッションと、着座者の上半身の少なくとも一部を支持可能なシートバックと、前記シートクッションに、シートクッションの幅方向に沿って設けられる第一回動軸と、前記シートバックに、シートバックの幅方向に沿って設けられる第二回動軸と、前記第一回動軸と前記第二回動軸に対しそれぞれ回動可能に連結される連結部材と、を有することを特徴とする。

本発明では、シートバックがシートクッションに対し、連結部材を介して連結されている。そして、シートバックをシートクッションに対して回動させるときの回動中心が、第一回動軸と第二回動軸の２つ存在することになる。このため、たとえばシートバックを後傾させるときに、シートバックを着座者の上半身の動きに追従させつつ後傾させることが可能となる。シートバックと着座者との相対移動を抑制できるので、着座者がより快適な着座姿勢をとることが可能になる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、着座者の前記シートバックとの接触点ＴＰと着座者のリクライニング時の上半身の回動中心とを結ぶ直線をＬ１、前記接触点ＴＰと前記第一回動軸を結ぶ直線をＬ２、前記接触点ＴＰを通りシートバックに沿った直線をＬ３としたとき、直線Ｌ１と直線Ｌ２の成す角θが、直線Ｌ１と直線Ｌ３の成す角αよりも小さくなるように第一回動軸の位置が設定されていることを特徴とする。

このように第一回動軸の位置を設定することで、シートバック後傾時のシートバックと着座者との相対移動をより効果的に抑制できるようになる。

請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記シートクッションが、前記第一回動軸が設けられたシートクッション前部と、このシートクッション前部よりも前記シートバック側に位置するシートクッション後部と、に分割され、
前記シートクッション後部が前記連結部材に固定されていることを特徴とする。

したがって、連結部材がシートクッション前部に対して第一回動部で回動すると、これに連動してシートクッション後部も移動する。このため、シートクッション後部を着座者に接近させて、シートクッションと着座者との隙間を少なくすることができる。これにより、着座者がより快適な着座姿勢をとることができるようになる。しかも、シートクッション後部を連結部材に固定する簡単な構成で、シートクッション後部を移動させて、快適な着座姿勢のシート形状を実現できる。

請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記第一回動軸周りに前記連結部材を回動させる第一駆動手段と、前記第二回動軸周りに前記シートバックを回動させる第二駆動手段と、前記第一駆動手段と前記第二駆動手段とが連動するように制御する制御手段と、を有することを特徴とする。

したがって、第一駆動手段と第二駆動手段とを連動させることで、シートクッション及びシートバックを位置や角度を制御して所望のシート形状とすることができ、シート使用性を向上させることができる。

本発明は上記構成としたので、シートバックの回動時に、着座者がより快適な着座姿勢をとることができる。

図１〜図３には、本発明の一実施形態の車両用シート装置１２が側面視にて示されている。なお、図面において、車両前方を矢印ＦＲで、車幅方向を矢印Ｗで、上方を矢印ＵＰで示す。車両用シート装置のなかには、上下方向の回転中心周りに回転可能とされたものもあり、回転によって車両前方と車両用シート装置の前方とが一致しなくなることもあるが、ここでは便宜上、車両用シート装置１２は車両前方を向いて設置されているとして説明する。

車両用シート装置１２は、着座者９０の少なくとも下半身を支持するシートクッション１４と、着座者９０の少なくとも上半身を支持するシートバック１６とを備えている。

図４及び図５に詳細に示すように、シートクッション１４内には、シートクッションフレーム１８が備えられており、このシートクッションフレーム１８が、クッションパッド２０を支持している。シートクッションフレームの前端には固定リング１９が備えられており、クッションパッド２０が固定されている。

また、図３に示すように、車両用シート装置１２の幅方向両側には、レール２２が車体に取り付けられており、このレール２２に沿って前後に移動可能に第一ロアアーム２４が備えられている。第一ロアアーム２４は、シートクッションフレーム１８を支持している。これに対し、シートバック１６内にも、車両用シート装置１２の幅方向両側にそれぞれ配置されるシートバックフレーム２６が備えられている。

第一ロアアーム２４には、着座者９０のヒップポイントＨＰ（図１〜図３参照）の下方に、車両用シート装置１２の幅方向に沿って第一回動軸２８が設定されている。また、シートバック１６の下部にも、車両用シート装置１２の幅方向に沿って第二回動軸３０が設定されている。そして、第一回動軸２８と第二回動軸３０とが、側面視にて略Ｌ字状の第二ロアアーム３２によって連結されている。これにより、第二ロアアーム３２はシートクッション１４に対し第一回動軸２８周りに回動可能となっている。さらに、シートバック１６は第二ロアアーム３２に対し第二回動軸３０周りに回動可能となっている。

第一ロアアーム２４と第二ロアアーム３２の間には、第一モータ３４が取り付けられている。第一モータ３４は、第一回動軸２８周りに第二ロアアーム３２を回動させるための駆動力を発揮する。また、第二ロアアーム３２とシートバックフレーム２６の間には、第二モータ３６が取り付けられている。第二モータ３６は、第二回動軸３０周りにシートバックフレーム２６を回動させるための駆動力を発揮する。

図６に示すように、第一モータ３４及び第二モータ３６は、制御回路３８によって制御され連動するようになっている。また、制御回路３８にはスイッチユニット４０が接続されており、乗員が指定した車両用シート装置１２の姿勢に応じて、制御回路３８が第一モータ３４及び第二モータ３６を制御し、指定された姿勢が実現されるようになっている。たとえば、スイッチユニット４０内に設けたフルフラットのスイッチを乗員が選択すると、車両用シート装置１２がいわゆるフルフラット状態になる（図７（Ｃ）参照）ように、第一モータ３４及び第二モータ３６が所定量だけ駆動される。もちろん、第一モータ３４及び第二モータ３６を個別に駆動することも可能とされている。

図１及び図２に詳細に示すように、シートクッション１４のクッションパッド２０は、第一回動軸２８よりも後方の位置で前後に分割されており、分割部分よりも前方側がシートクッション前部１４Ｆ、後方側がシートクッション後部１４Ｒとされている。また、図３から図５にも示すように、第二ロアアーム３２の中間部分には、車両用シート装置１２の幅方向に沿ってロッド４２が固定されており、このロッド４２に、シートクッション後部１４Ｒが固定されている。したがって、第二ロアアーム３２が第一回動軸２８周りに回動すると、シートクッション後部１４Ｒもこれに伴って移動する。

なお、図５から分かるように、シートクッションフレーム１８は、シートクッション前部１４Ｆに対応する位置でのみクッションパッド２０を支持している。シートクッション後部１４Ｒに対応する位置ではシートクッションフレーム１８がクッションパッド２０を支持していないので、シートクッションフレーム１８がシートクッション後部１４Ｒの移動を妨げることなない。

次に、本実施形態の作用を説明する。

図２及び図７（Ａ）に示すように、本実施形態の車両用シート装置１２では、第一モータ３４を駆動して第二ロアアーム３２を第一回動軸２８周りに矢印Ｒ１方向に回動させることができる。この第二ロアアーム３２の回動により、第二ロアアーム３２にロッド４２を介して固定されたシートクッション後部１４Ｒも移動し、着座者９０の腰部９０Ｈ（骨盤）に接近する。したがって、着座者９０の腰部９０Ｈをシートクッション後部１４Ｒによって保持することが可能となり、着座者９０は快適な着座姿勢をとることができる。なお、このとき、第二モータ３６も駆動することで、シートバック１６を第二回動軸３０周り（矢印Ｒ３方向又は矢印Ｒ４方向）に回動させて、シートクッション１４に対するシートバック１６の角度を所望の角度とすることができる。もちろん、第二モータ３６を駆動することなく第一モータ３４のみを駆動し、第二ロアアーム３２とシートバック１６との角度を一定に維持したままでもよい。

また、本実施形態の車両用シート装置１２では、図７（Ｂ）に示すように、第一モータ３４を駆動して、第二ロアアーム３２を矢印Ｒ２方向に回動させることも可能である。ここで、第一モータ３４を駆動しなくても、シートクッション１４に対するシートバック１６の後傾角度（リクライニング角度）は増加するが、さらに、第二モータ３６を駆動してシートバック１６を第二回動軸３０周りに矢印Ｒ４方向に回動させ、後傾角度をより大きくしてもよい。

このとき、シートバック１６は第一回動軸２８を中心とした回動を行うので、全体として、着座者９０の上半身の回動、すなわち、ヒップポイントＨＰ付近を中心とした回動に追従して後傾していくことになる。このため、着座者９０とシートバック１６との相対移動を、第一回動軸２８を有さない車両用シート装置と比較して抑制できる。このように、リクライニング時の着座者９０とシートバック１６とのズレを少なくすることで、着座者９０は快適な着座姿勢をとることができる。また、着座者９０に対する車両用シート装置１２のサポート性も向上させることができる。

さらに、図７（Ｃ）に示すように、第一回動軸２８を中心とした第二ロアアーム３２の矢印Ｒ２方向の回転と、第二回動軸３０を中心としたシートバック１６の矢印Ｒ４方向の回転を併用することで、シートバック１６を略水平にすることができる。このとき、シートクッション後部１４Ｒをシートバック１６の下側に収容することができるので、シートクッション前部１４Ｆとシートバック１６との間で段差等が少ない（好ましくは段差が生じない）いわゆるフルフラットの状態にすることができる。

特に、本実施形態では、図６に示したように、スイッチユニット４０を操作することで、第一モータ３４と第二モータ３６とが連動するように制御される。すなわち、スイッチユニット４０の操作のみで車両用シート装置１２をフルフラットの状態にでき、使用性が向上している。

このようにして、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示したいずれの場合でも、第二回動軸３０周りにシートバック１６を回動させるだけでなく、第一回動軸２８周りに第二ロアアーム３２を回動させることによって、シートバック１６の姿勢を変更できる。このため、第一回動軸２８を有さない構成と比較して、車両用シート装置１２の使用性が向上している。

また、図７（Ｃ）に示すフルフラットの状態にするときに限らず、どのような姿勢にするときであっても、第一モータ３４と第二モータ３６とを連動させることが可能なので、簡単な操作（スイッチユニット４０を操作するのみ）で、車両用シート装置１２を所望の形状とすることができ、この点でも使用性が向上している。

ここで、シートバック１６の後傾時に着座者９０の上半身の回動に追従させて、着座者９０とシートバック１６とのズレを少なくする、という効果を奏するための、第一回動軸２８の位置について検討する。

図８には、着座者９０のヒップポイントＨＰ、第一回動軸２８及び、着座者とシートバックとの接触点ＴＰについての幾何学的関係が示されている。なお、図８では便宜的に、ヒップポイントＨＰを点Ｏ、接触点ＴＰを点Ａ、第一回動軸２８を点Ｂとして示している。したがって、図８の直線ＯＡ、直線ＡＢがそれぞれ、本発明における直線Ｌ１、直線Ｌ２に対応する。また、図８では、着座者９０のヒップポイントＨＰは、リクライニング時の上半身の回動中心として導入しているが、この回動中心は、ヒップポイント以外の部位、たとえば坐骨結節等であってもよい。

図８において、以下の変数を設定する。
トルソ角：θ_Ｔ
線分ＯＡの長さ：ｌ_１
線分ＯＢの長さ：ｌ_２
線分ＯＡと鉛直線の成す角：θ_Ｃ
∠ＯＡＢ：θ

ここで、着座者が、初期の後傾角度からさらにシートバック１６を角度θ_Ｄだけ後傾させたときの、接触点ＴＰでの着座者９０とシートバック１６とのズレ量Ｊは、

となる。この式（１）に、実際の車両用シート装置１２を想定して、以下の具体的数値を代入してみる（なお、これらの数値はあくまで一例であり、本発明はこれら数値には限定されない）。
θ_Ｔ＝２０°、 ｌ_１＝４５０ｍｍ、
θ_Ｃ＝３０°、 θ_Ｄ＝１０°

この条件では、たとえば、ｌ_２＝ｌ_１＝４５０ｍｍで、且つθ＝０°のとき、Ｊ＝０となって、着座者９０とシートバック１６とのズレ量は最小となる。

ここで一例として、ズレ量Ｊが２．００ｍｍとなるようなθとｌ_２の関係を考えると、θ＝０°では、ｌ_２＝６３０ｍｍでＪ＝２．００ｍｍとなる。これに対し、θ＝１°にすれば、ｌ_２＝４９２ｍｍでＪ＝２．００ｍｍとなる。

したがって、上記の条件では、ｌ_２は一定としてθを１°から０°に減少させる場合と、θは一定としてｌ_２を１３８ｍｍ（すなわち、４９２ｍｍ−６３０ｍｍ）減少させる場合とで同等の効果が得られることが分かる。実際の車両用シート装置１２においては、レイアウト上の制限等も考慮すると、ｌ_２を短くするよりも、θを小さくするほうが、ズレ量Ｊを小さくする効果を実現しやすい。

図９には、第一回動軸２８として設定可能な位置として、点Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓの４箇所を想定している。これらの各位置におけるθ及びｌ_２の値は、

である。これら４つの点のいずれにおいてもズレ量Ｊを少なくすることができ、本発明の第一回動軸２８の位置として採用可能であるが、特に、Ｑ→Ｐ→Ｓ→Ｒの順でズレ量Ｊが大きくなる。

また、図９から分かるように、接触点ＴＰを通りシートバック１６の前面に沿った直線Ｌ３を想定し、直線Ｌ１と直線Ｌ３の成す角をαとしたとき、θの大きさがα以上になっていると、ズレ量Ｊを少なくする効果は小さくなってしまう。しかも、実際のレイアウト上も、第一回動軸２８がシートクッション前部１４Ｆの後端付近あるいはシートクッション後部１４Ｒ内に位置することとなって、配置が難しい場合がある。したがって、第一回動軸２８の位置としては、θがαよりも小さくなるような位置とすることが好ましい。なお、角αの値は、シートバック１６が後傾するにしたがって小さくなり、後傾角度がある閾値を超えると角θと角αの大小関係が逆転することも想定されるが、上記した条件（θがαよりも小さい）は、シートバック１６の後傾角度が小さい状態、たとえばトルソ角θ_Ｔが前述の角度（θ_Ｔ＝２０°）の状態で満たされていればよい。

本発明の第一実施形態の車両用シート装置の概略構成を示す側面図である。 本発明の第一実施形態の車両用シート装置の概略構成を第二ロアアームが回転した状態で示す側面図である。 本発明の第一実施形態の車両用シート装置の内部構造を部分的に拡大して示す斜視図である。 本発明の第一実施形態の車両用シート装置の内部構造を部分的に拡大して示す平面図である。 本発明の第一実施形態の車両用シート装置の概略構成を示す側面図である。 本発明の第一実施形態の車両用シート装置のブロック図である。 本発明の第一実施形態の車両用シート装置の概略構成を示す側面図であり、（Ａ）は第二ロアアームが回転した状態、（Ｂ）はリンクライニング状態、（Ｃ）はフルフラット状態である。 本発明の第一実施形態の車両用シート装置における後傾角度と第一回動軸との関係を幾何学的に示す説明図である。 本発明の第一実施形態の車両用シート装置において第一回動軸の位置の例を示す説明図である。

符号の説明

１２ 車両用シート装置
１４ シートクッション
１４Ｒ シートクッション後部
１４Ｆ シートクッション前部
１６ シートバック
１８ シートクッションフレーム
１９ 固定リング
２０ クッションパッド
２２ レール
２４ 第一ロアアーム
２６ シートバックフレーム
２８ 第一回動軸
３０ 第二回動軸
３２ 第二ロアアーム（連結部材）
３４ 第一モータ（第一駆動手段）
３６ 第二モータ（第二駆動手段）
３８ 制御回路
４０ スイッチユニット
４２ ロッド
９０ 着座者
９０Ｈ 腰部
ＨＰ ヒップポイント
ＴＰ 接触点

Claims (4)

1. 着座者の下半身の少なくとも一部を支持可能なシートクッションと、
   着座者の上半身の少なくとも一部を支持可能なシートバックと、
   前記シートクッションに、シートクッションの幅方向に沿って設けられる第一回動軸と、
   前記シートバックに、シートバックの幅方向に沿って設けられる第二回動軸と、
   前記第一回動軸と前記第二回動軸に対しそれぞれ回動可能に連結される連結部材と、
   を有することを特徴とする車両用シート装置。
2. 着座者の前記シートバックとの接触点ＴＰと着座者のリクライニング時の上半身の回動中心とを結ぶ直線をＬ１、前記接触点ＴＰと前記第一回動軸を結ぶ直線をＬ２、前記接触点ＴＰを通りシートバックに沿った直線をＬ３としたとき、直線Ｌ１と直線Ｌ２の成す角θが、直線Ｌ１と直線Ｌ３の成す角αよりも小さくなるように第一回動軸の位置が設定されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用シート装置。
3. 前記シートクッションが、前記第一回動軸が設けられたシートクッション前部と、このシートクッション前部よりも前記シートバック側に位置するシートクッション後部と、に分割され、
   前記シートクッション後部が前記連結部材に固定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用シート装置。
4. 前記第一回動軸周りに前記連結部材を回動させる第一駆動手段と、
   前記第二回動軸周りに前記シートバックを回動させる第二駆動手段と、
   前記第一駆動手段と前記第二駆動手段とが連動するように制御する制御手段と、
   を有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両用シート装置。

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